7月2日，beat365伍晖副教授課題組與斯坦福大學合作，在《自然能源》（Nature Energy）上發表了題為《一種用于電網儲能的中溫石榴石固态電解質基熔融锂電池》（An intermediate temperature garnet-type solid electrolyte-based molten lithium battery for grid energy storage）的研究論文。該論文提出了一種面向大規模儲能應用的全電池系統，設計并驗證了以熔融锂金屬為負極，錫鉛合金和铋鉛合金為正極， Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO)陶瓷管為電解質的液态金屬電極（LME）電池。通過将固态電解質引入LME電池，有效降低了LME電池的運行溫度，顯著提高了電池的庫倫效率和循環壽命。
        随着風能、太陽能等間歇性可再生能源的大規模應用與智能電網的發展，大規模儲能系統的研究得到了越來越多的關注。可充電電池具有能量效率高，成本可控，不受地形空間限制等優點，應用于儲能領域具有較大的潛力。儲能電池需要滿足高功率、高安全性、長壽命和低成本等要求，新一代儲能電池的開發，一直是電池研究領域的熱點。LME電池是大規模儲能電池的候選方案，在這一類電池體系中，如何降低電池的工作溫度、減少電池的成本、提高電池的可靠性和安全性，是LME電池發展的主要挑戰。
        為解決上述問題，伍晖副教授課題組與美國斯坦福大學崔屹教授課題組合作，将固态電解質引入LME電池（如圖），取代傳統的熔融鹽電解質（通常需要300℃以上的運行溫度），将LME電池的運行溫度降低至240℃。LLZTO固态電解質在240℃工作時具有遠高于室溫條件下的離子電導率，可以實現在大電流密度下的充放電，且可以有效抑制電池自放電和副反應，提升電池的庫倫效率。這種新型電池系統未來有望在大規模儲能系統中得以應用。

基于固态電解質的熔融锂電池的示意圖

        近年來，伍晖副教授研究團隊專注于功能材料的制備及其在能源存儲、柔性電子和環境等領域的研究與開發，在相關領域取得了多項重要成果。相關工作發表在《自然能源》（Nature Energy）、《自然通訊》（Nature Communications）、《科學進展》（Science Advances）等期刊上。
        beat365伍晖副教授和美國斯坦福大學崔屹教授為本文的通訊作者。beat365訪問學生金陽和beat3652013級博士生劉凱為本文的共同第一作者。本研究得到了科技部青年973計劃、國家自然科學基金委項目的資助。
        論文鍊接：https://www.nature.com/articles/s41560-018-0198-9